อิทธิพลของชนิดและช่วงเวลาในการใส่ปุ๋ยอินทรีย์ ต่อการเจริญเติบโตของข้าวและความเป็นประโยชน์ของไนโตรเจนในดินที่ใช้ปลูกข้าว

Effects of type and timing of organic fertilizer application on rice growth and nitrogen availability in paddy soil

Name: ภาสินี สืบสวน

ThaSH: ข้าว -- การเจริญเติบโต

ThaSH: ปุ๋ยอินทรีย์

ThaSH: ดิน -- ปริมาณไนโตรเจน

LCSH: Rice -- Growth

LCSH: Organic fertilizers

LCSH: Soils -- Nitrogen content

Abstract: ไนโตรเจนเป็นธาตุที่จำเป็นสำหรับการเจริญเติบโตและเพึ๋มผลผลิตข้าว ไนโตรเจนในดินส่วนใหญ่อยู่ในรูปสารประกอบอินทรีย์ และความสามารถในการปลดปล่อยไนโตรเจนของวัสดุ หรือปุ๋ยอินทรีย์ขึ้นอยู่กับชนิดของวัสดุหรือปุ๋ยอินทรีย์ องค์ประกอบของวัสดุอินทรีย์หรือปุ๋ยอินทรีย์ที่แตกต่างกันจึงส่งผลต่อปริมาณไนโตรเจน และระยะเวลาที่ใช้ในการย่อยสลายไนโตรเจน การศึกษาครั้งนี้จึงมีวัตถุประสงค์เพื่อศึกษาอิทธิพลของการจัดการธาตุอาหารในดินและปุ๋ยอินทรีย์ต่อการเปลี่ยนแปลงไนโตรเจนในดินปลูกข้าวในระบบเกษตรอินทรีย์และที่ไม่ใช่ในระบบเกษตรอินทรีย์ และเพื่อศึกษาความเหมาะสมของการใช้ปุ๋ยอินทรีย์แต่ละชนิดและช่วงเวลาในการใส่ปุ๋ยอินทรีย์ในดินปลูกข้าวในระบบเกษตรอินทรีย์ โดยแบ่งการทดลองออกเป็น 2 การทดลอง คือ การทดลองที่ 1 อิทธิพลของชนิดปุ๋ยอินทรีย์ต่อการเปลี่ยนรูปของไนโตรเจนจากปุ๋ยอินทรีย์ในสภาพขังนํ้า จัดสิ่งทดลองแบบ 2x4 แฟคทอเรียล (Factorial) ปัจจัยที่ใช้ในการทดลอง มี 2 ปัจจัย ปัจจัยที่หนึ่ง ได้แก่ ดินที่ใช้ปลูกข้าว 2 ชนิด ได้แก่ ดินที่ปลูกข้าวในระบบเกษตรอินทรีย์ และดินที่ปลูกข้าวที่ไม่ใช่ระบบเกษตรอินทรีย์ ปัจจัยที่สอง คือ ชนิดของปุ๋ยอินทรีย์มี 3 ชนิด ได้แก่ ปุ๋ยมูลโค ปุ๋ยหมัก และปอเทือง รวมทั้งการไม่ใส่ปุ๋ยอินทรีย์ โดยการทดลองมีทั้งหมด 8 ทรีทเมนต์ ทำการทดลอง ทั้งหมด 3 ซํ้า ประกอบด้วย 1. ไม่ใส่ปุ๋ยอินทรีย์ในดินที่ปลูกข้าวในระบบเกษตรอินทรีย์ (CN-O) 2. ใส่ปุ๋ยมูลโคในดินที่ปลูกข้าวในระบบเกษตรอินทรีย์ (CM-O) 3. ใส่ปุ๋ยหมักในดินที่ปลูกข้าวในระบบเกษตรอินทรีย์ (CP-O) 4. ใส่ปุ๋ยพืชสดปอเทืองในดินที่ปลูกข้าวในระบบเกษตรอินทรีย์ (SH-O) 5. ไม่ใส่ปุ๋ยอินทรีย์ในดินที่ปลูกข้าวที่ไม่ใช่ระบบเกษตรอินทรีย์ (CN) 6. ใส่ปุ๋ยมูลโคในดินที่ปลูกข้าวที่ไม่ใช่ระบบเกษตรอินทรีย์ (CM) 7. ใส่ปุ๋ยหมักในดินที่ปลูกข้าวที่ไม่ใช่ระบบเกษตร อินทรีย์ (CP) และ 8. ใส่ปุ๋ยพืชสดปอเทืองในดินที่ปลูกข้าวที่ไม่ใช่ระบบเกษตรอินทรีย์ (SH) โดยทุกทรีทเมนต์มีการใส่ปุ๋ยอินทรีย์ในอัตรา 300 มิลลิกรัมไนโตรเจนต่อกิโลกรัม คำนวณจากไนโตรเจนทั้งหมดของปุ๋ยอินทริย์ทั้งสามชนิด ผลการทดลองพบว่าทรีทเมนต์ CP-O มีค่า pH ในดินสูงสูด เท่ากับ 7.2 มีสภาพเป็นกลางในขณะที่ทรีทเมนต์ SH มีค่า pH ในสารละลายดินสูงสูดเท่ากับ 7.6 สภาพเป็นด่างเล็กน้อย อย่างไรก็ตามเมื่อสิ้นสูดการทดลองทุกทรีทเมนต์มีสภาพ pH เป็นกลาง เนื่องจากหลังจากการขังนํ้า 14 วัน เกิดกระบวนการริดักชัน (reduction) ในขณะที่ทรีทเมนต์ CM ทำให้ดินมีสภาพการนำไฟฟ้าของดินสูงสูด (0.37 มิลลิซีเมนต์ต่อเซนติเมตร) อยู่ในระดับที่ไม่เป็นอันตรายต่อพืช และมีปริมาณไฮโดรไลซ์ไนโตรเจน (Hydrolyzable nitrogen) ในดินสูงสูด (412.04 มิลลิกรัมไนโตรเจนต่อกิโลกรัม) และแตกต่างอย่างมีนัยสำคัญทางสถิติกับทรีทเมนต์ SH CM-O SH-O CP-O และ CN-O ทรีทเมนต์ SH มีการสะสมไนโตรเจนที่ย่อยสลายได้สูงสูด (349.35 มิลลิกรัมไนโตรเจนต่อกิโลกรัม) ซึ่งแตกต่างอย่างมีนัยสำคัญทางสถิติกับทุกทรีทเมนต์โดยการใส่ปุ๋ยอินทรีย์ในดินปลูก ข้าวที่ไม่ใช่ระบบเกษตรอินทรีย์มีการไนโตรเจนที่ย่อยสลายได้สูงกว่าดินปลูกข้าวในระบบเกษตรอินทรีย์ ผลการคาดคะเนการย่อยสลายไนโตรเจนในระบบปลูกข้าวอินทรีย์ พบว่าทรีทเมนต์ SH-O มีค่าศักยภาพในการย่อยสลายไนโตรเจน (mineralization potential: N₀) สูงสูดโดยมีค่าเท่ากับ 114.53 มิลลิกรัมไนโตรเจนต่อกิโลกรัม รองลงมา คือ ทรีทเมนต์ CM-O CP-O และ CN-O ตามลำดับ ซึ่งมีค่า 109.90 107.23 และ 95.34 มิลลิกรัมไนโตรเจนต่อกิโลกรัม ตามลำดับ นอกจากนี้ยังพบว่า อัตราการย่อยสลายไนโตรเจน (k) ของปุ๋ยอินทรีย์ทั้งสามชนิดและทรีทเมนต์ควบคุมไม่แตกต่างกันทางสถิติ โดยมีค่าอยู่ระหว่าง 0.1992 - 0.2095 และผลการคาดคะเนการย่อยสลายไนโตรเจนในดินปลูกข้าวที่ไม่ใช่ระบบเกษตรอินทรีย์ พบว่าทรีทเมนต์ SH มีศักยภาพในการย่อยสลายไนโตรเจนสูงสูด (314.10 มิลลิกรัมไนโตรเจนต่อกิโลกรัม) และแตกต่างอย่างมีนัยสำคัญทางสถิติกับทรีทเมนต์ CM และ CN ตามลำดับ อัตราการย่อยสลายไนโตรเจน (k) ของปุ๋ยอินทรีย์ทั้งสามชนิดไม่ต่างกันทางสถิติ มีค่าอยู่ระหว่าง 0.2302-0.3464 ซึ่งสูงกว่าดินในระบบเกษตรอินทรีย์ การทดลองที่ 2 ศึกษาอิทธิพลของชนิดปุ๋ยอินทรีย์และการจัดรูปแบบการใส่ปุ๋ยอินทรีย์ต่อการเจริญเติบโตของข้าว โดยใช้ดินที่ปลูกข้าวในระบบเกษตรอินทรีย์ วางแผนการทดลองแบบบล็อคสุ่มสมบูรณ์ (Randomized complete block design) ทำการทดลอง 4 ซํ้าโดยมีทรีทเมนต์ที่ใช้ในการทดลอง 7 ทรีทเมนต์ คือ 1. ไม่ใส่ปุ๋ยอินทรีย์ (Control) 2. ใส่ปุ๋ยหมักใส่ครั้งเดียวพร้อมปักดำ 100% ของความต้องการไนโตรเจน (Compost1) 3. ใส่ปุ๋ยหมักแบ่งใส่ 2 ครั้งพร้อมปักดำและแตกกอสูงสูด ครั้งละ 50% ของความต้องการไนโตรเจน (Compost2) 4. ใส่ปุ๋ยมูลโคครั้งเดียวพร้อมปักดำ 100% ของความต้องการไนโตรเจน (Cow manure1) 5. ใส่ปุ๋ยมูลโคแบ่งใส่ 2 ครั้งพร้อมปักดำและแตกกอสูงสูดครั้งละ 50% ของความต้องการไนโตรเจน (Cow manure2) 6. ใส่ปุ๋ยหมักเพียงครั้งเดียวในระยะปักดำ 50% และใส่ปุ๋ยมูลโคเพียงครั้งเดียวในระยะแตกกอสูงสูด 50% ของความต้องการไนโตรเจน (Com1+Cow1) และ 7. ใส่ปุ๋ยหมักเพียงครั้งเดียวในระยะปักดำ 50% และแบ่งใส่ปุ๋ยมูลโค 2 ครั้ง ครั้งละ 25% ของความต้องการไนโตรเจนในระยะแตกกอสูงสูด และระยะสร้างรวงอ่อน (Com1+Cow2) ซึ่งความต้องการไนโตรเจนของข้าวเท่ากับ 12 กิโลกรัมไนโตรเจนต่อไร่ อัตราปุ๋ยที่ใช้คำนวณโดยยึดปริมาณธาตุอาหารในดินก่อนปลูกและคำนวณปริมาณปุ๋ยอินทรีย์ จากอัตราการย่อยสลายปุ๋ยอินทรีย์ที่คำนวณโดยสมการจากการทดลองที่ 1 ทำการปลูกข้าวทั้งหมด 2 ฤดู ผลการทดลองในการปลูกข้าวฤดูที่ 1 (อายุข้าว 143 วัน) ผลการเจริญเติบโตของพืช ความสูงในทุกทรีทเมนต์ไม่แตกต่างทางสถิติ แต่มีแนวโน้มพบว่า Com1+Cow1 ส่งผลต่อความสูงมากที่สูด (141.88 เซนติเมตร) ในขณะที่จำนวนหน่อต่อกระถาง พบว่า Com1+Cow2 ส่งผลต่อจำนวนหน่อต่อกระถางสูงที่สูด (60.50 หน่อต่อกระถาง) แตกต่างทางสถิติกับทุกทรีทเมนต์ ยกเว้น Cow manure1 (57.00 หน่อต่อกระถาง) และ Compost2 (53.00 หน่อต่อกระถาง) ในขณะที่จำนวนรวง และผลผลิตนํ้าหนักแห้งเมล็ดที่ความชื้น 14 เปอร์เซ็นต์ ทุกทรีทเมนต์ไม่ต่างทางสถิติ แต่มีแนวโน้ม พบว่า Com1+Cow2 ส่งผลต่อจำนวนรวงสูงสูด (72.00 รวงต่อกระถาง) และมีนํ้าหนักแห้งเมล็ดที่ความชื้น 14% สูงสูด (27.73 กรัมต่อกระถาง) และการดูดใช้ธาตุอาหารไนโตรเจนของพืช พบว่า ทรีทเมนต์ Control ส่งผลต่อการดูดใช้ไนโตรเจนทั้งหมดสูงที่สูด (1.78 กรัมต่อกระถาง) เนื่องจากเกิด dilution effect จากนํ้าหนักผลผลิตทั้งในตอซัง รวงและเมล็ดที่น้อยสุด ส่งผลให้สัดส่วนที่พืช ดูดใช้ไปมีมากกว่าการใช้ปุ๋ยอินทรีย์ในทุกทรีทเมนต์ และผลการวิเคราะห์ดินและสารละลายดิน พบว่าใน pH หลังการทดลองทุกทรีทเมนต์ไม่ต่างทางสถิติ โดยมีค่า pH อยู่ระหว่าง 6.4-6.6 สภาพเป็นกรดเล็กน้อยถึงเป็นกลาง ส่วนปริมาณแอมโมเนียมในดินและปริมาณไฮโดรไลซ์ไนโตรเจน พบว่าทุกทรีทเมนต์ไม่ต่างทางสถิติ แต่มีแนวโน้มพบว่าทรีทเมนต์ Compost2 มีปริมาณแอมโมเนียม และปริมาณไฮโดรไลซ์ในดินสูงสูด (14.13 และ 80.09 มิลลิกรัมไนโตรเจนต่อกิโลกรัม ตามลำดับ) และปริมาณไนโตรเจนทั้งหมดของดินหลังการทดลองพบว่า Compost2 มีปริมาณไนโตรเจนทั้งหมดของดินสูงสูด (2.38 กรัมต่อกิโลกรัม) แตกต่างอย่างมีนัยสำคัญทางสถิติกับ Compost2 Compost1 และ Cow manure2 ตามลำดับ ในการปลูกข้าวฤดูที่ 2 (อายุข้าว 116 วัน) ด้านการเจริญเติบโตของพืช พบว่าความสูงในทุกทรีทเมนต์ไม่ต่างทางสถิติ แต่มีแนวโน้มพบว่า Com1+Cow1 ส่งผลต่อความสูงมากที่สูด (131.48 เซนติเมตร) เช่นเดียวกับฤดูที่ 1 และทรีทเมนต์ Com1+Cow1 ส่งผลต่อจำนวนหน่อต่อกระถางสูงสูด (23.25 หน่อต่อกระถาง) แตกต่างอย่างมีนัยสำคัญกับทรีทเมนต์ Cow manure1 และ Control (20.25 และ 17.25 หน่อต่อกระถาง) การใส่ปุ๋ยอินทรีย์ทั้งสองชนิดส่งผลต่อจำนวนรวงไม่แตกต่างทางสถิติ แต่มีแนวโน้มพบว่า Cow manure1 ส่งผลต่อจำนวนรวงสูงที่สูด (20.75 รวงต่อกระถาง) ในต้านนํ้าหนักแห้งเมล็ดที่ความชื้น 14 เปอร์เซ็นต์ พบว่าทรีทเมนต์ Compost1 ส่งผลต่อ นํ้าหนักแห้งเมล็ดที่ความชื้น 14% สูงสูด (44.30 กรัมต่อกระถาง) และทุกทรีทเมนต์ไม่ต่างทางสถิติต่อนํ้าหนัก 1,000 เมล็ด และด้านการดูดใช้ธาตุอาหารไนโตรเจนของพืช พบว่าทรีทเมนต์ Com1+Cow1 มีการดูดใช้ธาตุไนโตรเจนทั้งหมดสูงสูด (0.57 กรัมไนโตรเจนต่อกระถาง) และแตกต่างอย่างมีนัยสำคัญทางสถิติกับ Control (0.40 กรัมไนโตรเจนต่อกระถาง) ผลการวิเคราะห์ดินและสารละลายดิน พบว่าค่า pH สารละลายดินในทุกทรีทเมนต์ไม่ต่างทางสถิติ โดยค่า pH หลังการทดลองมีแนวโน้มเช่นเดียวกับฤดูที่ 1 ส่วนปริมาณแอมโมเนียมในดินพบว่าทรีทเมนต์ Cow manure1 ส่งผลต่อปริมาณแอมโมเนียมในดินสูงที่สุด (12.34 มิลลิกรัมไนโตรเจนต่อกิโลกรัม) แตกต่างอย่างมีนัยสำคัญทางสถิติกับทรีทเมนต์ Compost1 และ Control ตามลำดับและมีปริมาณไนโตรเจนทั้งหมดในดินหลังการทดลองสูงสูด (2.38 กรัมต่อกิโลกรัม) ในขณะที่การใส่และไม่ใส่ปุ๋ยอินทรีย์ทั้งสองชนิด ไม่ส่งผลต่อการเปลี่ยนแปลงปริมาณไฮโดรไลซ์ไนโตรเจน แต่มีแนวโน้มพบว่า Cow manure1 มีปริมาณไฮโดรไลซ์ไนโตรเจนสูงสูด (37.82 มิลลิกรัมไนโตรเจนต่อกิโลกรัม) ดังนั้นการใส่ปุ๋ยหมักเพียงครั้งเดียว (Compost1) ส่งผลต่อผลผลิตของข้าวดีที่สูด และเป็นการประหยัดค่าใช้จ่ายของต้นทุนในการใส่ปุ๋ยอินทรีย์ในการปลูกข้าว

Abstract: Nitrogen (N) is one of the essential macronutrients for rice growth and yield. Most of the nitrogen in the soil is in organic form and nitrogen release depends on organic fertilizers type. The element of material or organic fertilizer different affect to nitrogen content and nitrogen mineralization time. The objective of this research was to determine the effect of different types of organic fertilizers on the availability of nitrogen in organic paddy soil and non-organic paddy soil and determine the suitability of application different types of organic fertilizers timing on growth and yield of rice. This study divided into 2 experiments, experiment 1: effect of organic fertilizer types on change of nitrogen forms from organic fertilizers in a flooded condition. The experimental design was 2x4 factorial in completely randomized with 3 replications. Factor in the experiment has 2 factors. The first factor was paddy soil 2 type with organic paddy soil and non-organic paddy soil. The second factor was three types of organic fertilizers with cow manure, compost, sunn hemp, and no organic fertilizers. Eight treatments were used consisting of 1. non-fertilizer application in organic paddy soil (CN-O), 2. amended with cow manure in organic paddy soil (CM-O), 3. amended with compost in organic paddy soil (CP-O), 4. amended with green manure as sunn hemp in organic paddy soil (SH-O), 5. non-fertilizer application in non-organic paddy soil (CN), 6. amended with cow manure in non-organic paddy soil (CM), 7. amended with compost in non-organic paddy soil (CP) and 8. amended with green manure as sunn hemp in non-organic paddy soil (SH). Each organic fertilizer was amended at a rate of 300 mg N/kg. Calculate the nitrogen content of total nitrogen of three organic fertilizer. The result shows that CP-O has pH in soil highest (7.2) and that was neutral. While SH has pH in a solution of soil highest (7.6) and that was slightly alkaline and end of incubation of all treatment were neutral. The pH in soil on non-organic and organic paddy soil was neutral after flooding 14 days due to reduction reaction. While CM was the highest electrical conductivity (0.37 mS/cm) and this did not affect plant growth and the highest hydrolyzable nitrogen of soil (412.04 mg N/kg) and significant with SH, CM-O, SH-O, CP-O, and CN-O, respectively. SH was the highest cumulative nitrogen mineralization in soil (349.35 mg N/kg) and significant differences with all treatment. Three organic fertilizers in organic paddy soil were the higher cumulative nitrogen mineralization in soil than non-organic paddy soil. The predicted nitrogen mineralization of organic paddy soil was SH-O highest mineralization potential (N0) as 114.53 mg N/kg and following by CM-O CP-O and CN-O, respectively (109.90 107.23 and 95.34 mg N/kg, respectively). In addition, mineralization rate (k) of all treatment was not significant as around 0.1992 to 0.2095. The predicted nitrogen mineralization of non-organic paddy soil was SH highest mineralization potential as 314.10 mg N/kg and significant with CM and CN, respectively. The mineralization rate of three organic fertilizer was non-significant around 0.2302 to 0.3464. Experiment 2: effect of organic fertilizer and organic fertilizer application timing were investigated. This experiment was organic rice soil in a pot and using randomized complete block design (RCBD) with 4 replications. Seven treatments consisted of 1. no fertilizer application (Control), 2. compost application 100% of nitrogen requirement at transplanting (Compost1), 3. split compost application 50% of nitrogen requirement at transplanting and maximum tillering stage (Compost2), 4. cow manure application 100% of nitrogen requirement at transplanting (Cow manure1), 5. split cow manure application 50% of nitrogen requirement at transplanting and maximum tillering stage (Cow manure2), 6. split compost application 50% of nitrogen requirement at transplanting and cow manure application at maximum tillering stage (Com1+Cow1) and 7. split compost application 50% of nitrogen requirement at transplanting and cow manure application 25% at maximum tillering stage and panicle initiation stage. Nitrogen requirement for rice was to 12 kg N/rai. Organic fertilizers rate was calculated based on soil nitrogen content before transplanting and organic fertilizers mineralization which calculated from the equation from experiment 1. The experiment was planting for two rice crops. The result from the first crop shows that all treatment was not significant but tended to Com1+Cow1 was the highest height of rice (141.88 cm). While, Com1+Cow2 was highest in tiller number (60.50 tiller/pot) and significant with all treatment except Cow manure1 and Compost2 (57.00 and 53.00 tiller/pot, respectively). All treatments were not affected to panicle number and grain dry weight at 14% moisture. It tends to Com1+Cow2 was highest panicle number (72.00 panicles/pot) and grain dry weight at 14% moisture (27.73 g/pot). Total nitrogen uptake in control was highest total nitrogen uptake (1.78 g/pot) as a result of nutrient dilution effect. Soil and solution pH shows that all treatment was not significant and equal to 6.4-6.6 that (slightly acid to neutral). Change in ammonium content show that all treatment was not significant but compost2 was highest cumulative nitrogen mineralization and hydrolyzable nitrogen in the soil (14.13 and 80.09 mg N/kg, respectively). Compost2 was the highest total nitrogen at the end of incubation (2.38 mg N/kg) and significant with Compost2 Compost1 and Cow manure2, respectively. In the second crop, the results of growth and yield show that all treatment was not significant in height but tend to Com1+Cow1 was the highest height of rice (131.48 cm) similar to the first crop. Com1+Cow1 was highest tiller number (23.25 tiller/pot) and significant with Cow manure1 and Control (20.25 and 17.25 tiller/pot). Organic fertilizers application were not significant but tend to cow manure1 has highest panicle number (20.75 panicles/pot). Compost1 was highest grain dry weight at 14% moisture (44.30 g/pot) and all treatment was not significant of 1000-grain weight. Total nitrogen uptake result shows that Com1+Cow1 was highest of total nitrogen uptake. The results of soil and solution pH show that all treatment was not significant. Change in soil ammonium showed Cow manure1 was highest soil ammonium content (12.34 mg N/kg) and significant with Compost1 and Control. Cow manure1 was the highest total nitrogen at the end of incubation (2.38 g N/kg). Hydrolyzable nitrogen in all treatments was not significant but Cow manure1 was highest (37.82 mg N/kg). Also compost application 100% of nitrogen requirement at transplanting (Compost1) enhanced grain weight and reduce the expenses of organic fertilizers application.

สถาบันเทคโนโลยีพระจอมเกล้าเจ้าคุณทหารลาดกระบัง. สำนักหอสมุดกลาง

Address: กรุงเทพมหานคร

Email: Lifelong@kmitl.ac.th

Name: สุกัญญา แย้มประชา

Role: อาจารย์ที่ปรึกษาวิทยานิพนธ์

Email : sukunya.ya@kmitl.ac.th

Created: 2562

Modified: 2564-11-29

Issued: 2564-11-29

วิทยานิพนธ์/Thesis

application/pdf

tha

DegreeName: วิทยาศาสตรมหาบัณฑิต

Level: ปริญญาโท

Descipline: เกษตรศาสตร์

Grantor: สถาบันเทคโนโลยีพระจอมเกล้าเจ้าคุณทหารลาดกระบัง

©copyrights สถาบันเทคโนโลยีพระจอมเกล้าเจ้าคุณทหารลาดกระบัง

ลำดับที่.	ชื่อแฟ้มข้อมูล	ขนาดแฟ้มข้อมูล	จำนวนเข้าถึง	วัน-เวลาเข้าถึงล่าสุด
1	Fulltext Phasini Supsuan.pdf	3.13 MB	24	2024-10-29 16:06:59

ใช้เวลา

0.029045 วินาที